浙江专版2025届高考物理一轮总复习第5单元机械能作业15机械能守恒定律及其应用.docxVIP

作业15机械能守恒定律及其应用

A组基础达标

微练一机械能守恒的理解和判断

1.关于下列运动过程(忽略空气阻力),说法正确的是 ()

A.图甲中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中机械能守恒

B.图乙中投出去的铅球在运动过程中机械能守恒

C.图丙中体验滑草运动的游客在下滑过程中机械能守恒

D.图丁中撑竿跳高运动员在上升过程中机械能守恒

2.(2023浙江五湖联盟模拟)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法不正确的是()

A.运动员到达最低点前重力势能始终减小

B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加

C.蹦极过程中,重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关

D.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒

微练二单物体机械能守恒的应用

3.(2023浙江台州期末)小球在竖直光滑圆轨道的最低点获得一初速度,沿轨道内侧做完整的圆周运动,取圆轨道的最低点的重力势能为零。不计空气阻力,关于小球运动到最高点时的机械能E、重力势能Ep和动能Ek的大小关系,可能正确的是()

A.Ek=Ep B.Ek=Ep

C.E=Ep D.E=Ep

4.(2023浙江强基联盟模拟)茶起源于中国。中国茶文化发展源远流长、博大精深。炒青可使茶叶柔软、增进茶香,是铁观音制作的重要步骤。技师从热锅底中将质量为m的茶叶以初速度v0竖直扬起,如图所示,不考虑阻力,以锅底为零势能面,则茶叶重心上升h时()

A.重力做功为mgh

B.合外力做功为mgh-

C.动能为+mgh

D.机械能为

微练三多物体的机械能守恒问题

5.(2023浙江嘉兴期末)一轻弹簧竖直放置,如图所示,下端固定在水平地面上,自然伸长时弹簧上端处于A点。t=0时将小球从A点正上方O点由静止释放,t1时到达A点,t2时弹簧被压缩到最低点B。以O为原点,向下为正方向建立x坐标轴,以B点为重力势能零点,弹簧形变始终处于弹性限度内。小球在运动过程中的动能Ek、重力势能Ep1、机械能E0及弹簧的弹性势能Ep2的变化图像可能正确的是()

6.(多选)倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平桌面上,轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板C相连,另一端与物体A相连,如图所示。A上端连接一轻质细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连,滑轮左侧细线始终与斜面平行。开始时托住B,A静止且细线恰好伸直,然后由静止释放B。已知物体A、B的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,B始终未与地面接触。从释放B到B第一次下落至最低点的过程中,下列说法正确的是()

A.刚释放物体B时,物体A受到细线的拉力大小为

B.物体B下落至最低点时,A和弹簧组成的系统机械能最大

C.物体A的速度最大时弹簧的形变量为

D.物体A的最大速度为

B组综合提升

7.光滑的水平面上放一半径为R的四分之一光滑圆弧,与竖直墙之间恰好放入一压力传感器(此时传感器示数为零),如图所示,质量为m的小球(可视为质点)在圆弧的最高点(与圆心等高)由静止开始下滑,在小球下滑过程中,压力传感器示数的最大值为()

A.mg B.mg

C.mg D.3mg

8.(2023浙江精诚联盟模拟)竖直平面内一弯曲固定轨道上,串有一可沿轨道自由滑动的小球,质量为m,轨道AB段平直并在左端固定有一轻质弹簧,如图甲所示。轨道上FG段粗糙,其余各处均光滑,中间部分为一半径为R的圆环,环心O与A、B、E等高,C、D分别为圆环上的最低点和最高点。现推动小球压缩弹簧至A点后静止释放,小球在B点离开弹簧后沿轨道继续滑行,途经C、D、E、F后冲上粗糙的FG段轨道,小球通过D点时对轨道恰无压力。取AB所在高度为重力势能零点,重力加速度为g,不计空气阻力。

丙

(1)求小球通过D点时的速度大小vD。

(2)求小球通过C点时所受轨道支持力FC的大小。

(3)小球冲上FG轨道后又返回环形轨道上E点时,速度已减小到零,求小球第一次沿FG轨道往返过程中摩擦力对小球做功Wf。

(4)图乙的柱状图表示小球从A点释放时的弹性势能E弹、重力势能Ep与动能Ek的大小关系,试在图丙中继续画出小球第一次经过B、C、D点和第三次经过C点时的能量关系图。

参考答案

作业15机械能守恒定律及其应用

1.B解析图甲中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中,重力势能不断减小,动能不变,所以机械能不守恒,故A错误;图乙中投出去的铅球在运动过程中只受重力,机械能守恒,故B正确;图丙中体验滑草运动的游客在下滑过程中,由于游客受到地面阻力的作用,机械能不守恒,故C错误;图丁中撑竿跳高运动员在上升过程中,撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能,所以运动员的机械能不守恒,故D错误。

2.C解析运动员到达最低点